Browsing by Author "Juschka, Winfried"

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Open Access
Ganzheitliche Bewertung von Holzheizungen
(Stuttgart : Zentrum für Energieforschung Stuttgart, 2016) Huang, Ganlin; Schmid, Dorothea; Friedrich, Rainer; Vogt, Ulrich; Mahami, Golnoosh; Struschka, Michael; Juschka, Winfried
Holzfeuerungen emittieren nur wenige Treibhausgasemissionen, aber erhebliche Mengen an Feinstaub und Stickoxiden. Überwiegen die Vorteile des Klimaschutzes die Nachteile, nämlich die Gesundheitsrisiken durch die Luftschadstoffbelastung? Um dies zu klären, werden die sozialen Kosten, also die Summe aus Kosten, monetarisierten Klimaschäden und monetarisierten Gesundheitsschäden von Holzheizungen denen von Erdgas- und Ölheizungen gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass in Stuttgart - als Beispiel für eine Großstadt -, Erdgas- und Ölheizungen niedrigere soziale Kosten aufweisen als Holz- und Pelletfeuerungen, selbst wenn diese mit Partikelfiltern versehen wären; in Städten sollten Holzfeuerungen daher nicht verwendet werden. Auf dem Land weisen dagegen mit Partikelfiltern versehene Holzheizungen günstigere soziale Kosten auf als Feuerungen für fossile Brennstoffe.
Open Access
Modellgestützte Entwicklung von Kleinfeuerungen für feste Biobrennstoffe
(2019) Juschka, Winfried; Baumbach, Günter (apl. Prof. Dr.-Ing. habil.)
Feuerungsanlagen für feste Biomassebrennstoffe werden bisher durch die Erfahrung von Konstruktionsingenieuren entwickelt. Etablierte Entwicklungswerkzeuge wie die numerische Strömungssimulation (CFD, engl.: computational fluid dynamics) kommen bei der Konstruktion in den meisten Fällen nicht zum Einsatz. Dabei haben sich die implementierten Modelle in der CFD Simulation als geeignet herausgestellt. Allerdings war bisher eine detaillierte Parametrisierung, in Verbindung mit Messwerten an Prototypen, die Grundvoraussetzung für die CFD Simulation. Damit war der bisherige Einsatz der CFD Simulation nur am Ende des Entwicklungsprozesses wirkungsvoll. Um den Entwicklern die richtigen Antworten bei der Konstruktion der Biomassefeuerung zu geben, muss die Simulation am Anfang des Entwicklungsprozesses eingesetzt werden. Eine in dieser Arbeit entwickelte und angewendete Methode ermöglicht den Einsatz der CFD Simulation schon am Anfang des Entwicklungsprozesses, d. h. parallel zu der Konzeptionsphase einer Biomassefeuerung. Die Methode ermöglicht eine verlässliche Vorhersage des Emissionsverhaltens und des Betriebsbereichs von Biomassefeuerungen. Somit können bei der Konstruktion neuer Biomassefeuerungen die Vorteile der CFD Simulation bereits in der Konzeptionsphase und ohne die Anfertigung von Prototypen genutzt werden. Mit der in dieser Arbeit entwickelten Methode zur Kalibrierung der Ergebnisse aus der Simulation konnte die Auswahl der optimalen Konzeptvariante am Beispiel eines chargenweise betriebenen Stückholzkessels erfolgen. Die nachträgliche messtechnische Überprüfung von zwei unterschiedlichen Prototypen eines Stückholzkessels auf dem Prüfstand zeigte eine sehr gute Übereinstimmung der gemessenen Kohlenmonoxidkonzentrationen mit den kalibrierten Ergebnissen aus der CFD Simulation.